До первых значительных исследований Венеры писатели фантасты представляли планету как покрытую бескрайними джунглями и морями. В мечтах людей было когда-нибудь отправиться туда, и покорить её бескрайние просторы. Но когда были получены первые данные о температуре и составе атмосферы сестры Земли, все буквально были разочарованы. Никто даже и представить не мог, что на Венере будет всё настолько плохо и даже настолько ужасно. Но более всего разочарование вызвало то, что Венера вращается вокруг своей оси очень и очень медленно.
Сутки на Земле длятся примерно 24 часа. К этому периоду вращения планеты адаптировались биологические часы всех обитателей нашей планеты, в том числе и человека. Также к такому периоду вращения приспособилась и погода на нашей планете. Планета не успевает очень сильно нагреться на дневной стороне, и слишком сильно остыть на ночной стороне. Можно сказать что планета в данном случае обогревается более менее равномерно.
Соответственно, чтобы на Венере природа адаптировалась более менее хорошо, необходимо чтобы на ней сутки длились примерно также как и на Земле, то есть 24 часа. Но на текущий момент сутки на Венере длятся 243 земных дня, хотя планета обращается вокруг солнца за 225 дней. То есть день на Венере длится более года.
Как можно уменьшить сутки на Венере? Её для этого надо раскрутить, и раскручивать надо в противоположную сторону вращению Земли, так как планета итак вращается в противоположную сторону от вращения Земли, и нужно её раскрутить ещё сильнее. Но как раскрутить планету, если нет точки опоры от которой можно оттолкнуться.
Масса Венеры 4,8675⋅10 (24 степень) кг
Длина экватора на Венере 38 052 км
Барон Мюнхгаузен
Наверняка каждый помнит рассказ про барона Мюнхгаузена, в котором он поднял сам себя за волосы и перенёс с одного места на другое. И каждый понимает что такое невозможно, так как сила поднятия его руки, противоположна силе необходимой для его поднятия, и поднять самого себя за волосы и перенести с места на место невозможно, так как барон и его рука это замкнутая система, и для поднятия нужна точка опоры.
Ось вращения Венеры
Венера вращается вокруг своей оси, наклонённой к плоскости орбиты на 177,36°, из-за чего при наблюдении со стороны северного полюса эклиптики планета вращается с востока на запад, то есть в направлении, противоположном направлению вращения большинства планет. Один оборот вокруг оси по продолжительности равен 243 земным суткам. Комбинация этих движений даёт величину солнечных суток на планете 116,8 земных суток.
Точка опоры
«Дайте, мне точку опоры, и я переверну Землю!» - Архимед Сиракузский
По трём законам Ньютона, чтобы шар покатился в одну сторону со скоростью Х, нужно оттолкнуться от такого же шара в противоположную сторону, и тогда оба шара покатятся в противоположные стороны с одинаковой скоростью. Ещё пример: чтобы колесо раскрутить в одну сторону с определенной скоростью, нужно оттолкнуться от такого же колеса, которое покрутиться с такой же скоростью в противоположную сторону. В нашем случае роль колеса исполняет планета Венера. Чтобы Венера начала крутиться с нужной нам скоростью в одну сторону, нужно такую же планету такой же массы раскрутить в противоположную сторону.
Но у нас нет точки опоры, нет такой планеты от которой можно оттолкнуться.
А если я скажу что точка опоры есть..?
Можно оттолкнуться от атмосферы самой планеты. Скажете бред? И я тоже всегда так думал, но…
Венера и её атмосфера обращаются в одну и ту же сторону, но атмосфера обращается значительно быстрее самой планеты.
Атмосферу в движение приводит полученное от солнца тепло.
Мы можем на экваторе на поверхности Венеры поставить турбины, которые будут отталкиваться от атмосферы планеты и постепенно раскручивать её. Опять скажете бред и что это невозможно?
А я говорю возможно. Ветер на планете дует всегда в одну и ту же сторону, и если мы поставим турбину, которая будет дуть в противоположную ветру сторону, то направления ветра на Венере всё равно не изменится, и он продолжит дуть в ту сторону что дул, и потоки воздуха что мы развернули турбиной в противоположную сторону всё равно вернутся в то направление куда дует ветер. Единственное что может произойти, это ветер чуть чуть замедлиться, если поставить слишком много турбин. Но если их ставить в лестничном или шахматном порядке то этого не произойдёт.
Чтобы раскрутить Венеру, нам надо будет в противоположную сторону отбросить турбинами массу равную массе планеты с такой скоростью, с которой мы хотим чтобы вращалась Венера.
Получается точка опоры это атмосфера планеты. Но если учесть что атмосферу Венеры приводит в действие солнце, то фактически точкой опоры, благодаря которой мы раскрутим Венеру, является солнце.
Скорость вращения точки, расположенной на экваторе
Длина экватора 38 052 км
Один оборот вокруг оси равен 243 земным суткам
В земных сутках 24 часа
243 *24 = 5832 часа
Один оборот вокруг оси равен 5832 часа
То есть получается точка на экваторе делает полный оборот вокруг оси планеты за 5832 часа.
38052 / 5832 = 6,5006173 км/ч
Скорость вращения точки, расположенной на экваторе равна 6,5006173 км/ч
Необходимая скорость вращения точки на экваторе, чтобы солнечные сутки на Венере длились 24 часа
Сидерический период обращения (период обращения вокруг солнца) 224,701 сут
Если бы Венера была бы обращена к Солнцу одной стороной, то за венерианский год планета делала бы один оборот вокруг своей оси.
Если бы Венера за венерианский год не делала ни одного оборота вокруг своей оси, то за венерианский год на Венере сменялись бы всего одни солнечные сутки. То есть 1 оборот вокруг солнца добавляет одни солнечные сутки.
Год длится на Венере 224,701 земных суток, соответственно нужно чтобы за венерианский год венера делала 224,701 оборотов вокруг оси, но один оборот вокруг солнца добавляет 1 солнечные сутки, соответственно нужно чтобы Венера делала 223,701 оборотов.
Длина экватора венеры 38025
Если Венера будет делать 223,701, то точка на экваторе будет за каждый оборот проходить 38025 км. Следовательно за такое количество оборотов точка пройдет расстояние 223,701 * 38025 = 8506230,52 км.
В венерианском году 224,701 земных суток.
В одних земных сутках 24 часа.
224,701 * 24 = 5392,824 часов
В венерианском году 5392,824 часов.
Чтобы выяснить необходимую скорость вращения точки на экваторе, чтобы венерианские сутки стали равняться 24 часа, необходимо расстояние которое проходит эта точка за венерианский год (8506230,52 км) разделить на количество часов в венерианском году (5392,824 ч)
8506230,52 / 5392,824 = 1577,32396 км/ч
Необходимую скорость вращения точки на экваторе, чтобы венерианские сутки стали равняться 24 часа 1577,32396 км/ч
Сейчас скорость вращения точки, расположенной на экваторе равна 6,5006173 км/ч
Вычислим во столько раз надо увеличить существующую скорость вращения точки на экваторе:
1577,32396 / 6,5006173 = 242,642181
Вычислить на сколько надо увеличить существующую скорость вращения:
1577,32396 - 6,5006173 = 1570,82334
То есть точка на экваторе должна двигаться на 1570 км/ч быстрее чем двигается сейчас.
Сколько времени нужно для раскрутки
Масса планеты 4,8675⋅10 (24 степень) кг
Количество секунд в земном году
86400*365,25 = 31 557 600
Допустим что турбина перекачивает 10 000 кг за секунду со скоростью 500 км/ч.
Получится за год одна турбина перекачает
31 557 600 * 10 000 = 315 576 000 000 кг
1000 турбин за год перекачает
315 576 000 000 000
1000 000 турбин за год перекачает
315 576 000 000 000 000
1000 000 турбин за 1000 лет перекачает
315 576 000 000 000 000 000 кг
1000 000 турбин за 1000 000 лет перекачает
315 576 000 000 000 000 000 000 кг
С такой скоростью получается за 1000 000 лет будет перекачено 0,315576 * 10 (24 степень) кг со скоростью 500 км/с.
За 10 000 000 лет будет перекачано 3,15576 * 10 (24 степень) кг со скоростью 500 км/с. Это даже меньше массы планеты
И это только со скоростью 500 км/ч, а нам нужно скорость планеты увеличить на 1570 км/ч, а это в три раза больше чем 500 км/ч.
Поэтому нам с 1 миллионом турбин потребуется примерно 30 миллионов лет.
А если хотим успеть за 10 миллионов лет, то надо минимум 3 миллиона турбин. Даже такое количество турбин, это вполне реальное количество, и не настолько сказочное.
Это сложный способ для раскрутки планеты, но вполне реальный, хотя очень и очень долгий и дорогой.
На сколько планета будет ускоряться за 1 год
Разделим необходимую скорость, на которую надо увеличить вращение, на количество лет, за которое будем производить раскрутку
1570,82334/30000000 = 0,00005236077 км в год
То есть с таким ускорением получается скорость будет увеличиваться примерно на 5 см/ч за год.
Если раскрутить не за 30 млн лет, а за 10 млн лет, то скорость будет увеличиваться в 3 раза быстрее, то есть примерно на 15 см/ч за год.
Естественная раскрутка планеты из-за трения с атмосферой
Было бы глупо утверждать, что если планета и её атмосфера вращаются в одну и ту же сторону, при этом атмосфера вращается в десятки и сотни раз быстрее, то атмосфера никак не раскручивает планету путём подталкивания её естественных неровностей (гор, холмов). Наверняка такой процесс на Венере имеет место быть, и возможно он и стал причиной разворота планеты в обратную сторону.
Если этот процесс присутствует, то мы его можем ускорить, путём создания огромного количества неровностей, за которые будет цепляться атмосфера, и, без затрат энергии с нашей стороны, планета будет самостоятельно дополнительно раскручиваться. Такой дополнительный импульс поможет дополнительно сократить затраченное нами время на раскрутку планеты, а также затраченную нами энергию.
Если таких искуственных неровностей (в виде столбов, бетонных стенок, холмов и зданий) на поверхности Венеры создать миллионы и миллиарды штук, то если бы на каждый из них действовало постоянное воздействие со стороны ветра хотябы в несколько киллограмм, то это оказало бы положительное воздействие на ускорение вращения планеты и помогло бы произвести процесс раскрутки гораздо быстрее.
На Земле около 3х триллионов деревьев. Если на Венере через миллион лет будет расти хотябы миллиард деревьев, то каждое дерево это естественная неровность для Венерианского ветра, и если каждое дерево будет испытывать воздействие ветра хотябы в киллограмм в минуту, то представьте какой эффект создаст это воздействие за 10-20-30 миллионов лет. Об этом пока можно только гадать.
Выводы по поводу раскрутки планеты
Из приведённых выше расчётов следует, что для более менее существенной раскрутки планеты Венера потребуется минимум 10 000 000 лет и неимоверное количество энергии.
Настолько ли эта картина печальна? Давайте порассуждаем…
По подчётам учёных солнцу осталось примерно 5 миллиардов лет жизни (а в оптимистичных оценках все 7 миллиардов), после чего оно начнет превращаться в красного гиганта. Соответственно Венере остаётся жить примерно такой же срок.
10 млн лет от 5 млд лет это 1/500 часть. Это менее одного процента от оставшейся жизни планеты Венера.
Если рассчитывать длительность раскрутки планеты учитывая оставшийся срок её жизни, то 1/500 часть это очень и очень мало. Овчинка стоит выделки. Это совсем несущественные затраты, по сравнению с тем какие бонусы получает человечество после окончания такой раскрутки.
Другой вопрос, а нужно ли это будет человечеству спустя 10 млн лет? Если учитывать что человек произошёл от обезьяны примерно 5 млн лет назад, то каким будет человечество через 10 млн лет... Возможно ему уже совершенно не будут нужны для обитания планеты, или же оно перейдет в цифровую или какую либо другую форму существования, это отдельный вопрос.
Но учитывая текущие расчеты, с небольшими натяжками, раскрутке планеты быть.
Рассуждаем, комментируем, уточняем расчеты. Раскручивайте эту тему.
Также подписываемся на нашу группу https://vk.com/venuscolony